電力監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、指導(dǎo)教師：張偉,電力監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì),班級(jí)：測(cè)控08-6班學(xué)生：關(guān)雪君學(xué)號(hào)：0805010608,,電力監(jiān)測(cè)儀的研究背景,隨著我國(guó)電力市場(chǎng)的逐步建立和完善，對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。電力用戶也要求高質(zhì)量的電能來(lái)保證其設(shè)備、儀器和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但是，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，一方面，電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流輸電、大功率單相整流技術(shù)在工業(yè)部門(mén)和用電設(shè)備上被廣泛應(yīng)用，如在鐵道上的應(yīng)用等，導(dǎo)致電流波形畸變和三相不平衡日益嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了

2、電能質(zhì)量;另一方面，由于人們?cè)絹?lái)越多地使用精密和復(fù)雜的電子設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備以及各種過(guò)程控制系統(tǒng)來(lái)處理和管理工作過(guò)程和事務(wù)。這就要求高質(zhì)量和高可靠性的配電系統(tǒng)，以提供與之相適應(yīng)的電能。為保證電力生產(chǎn)的安全與可靠，對(duì)電力交流參數(shù)進(jìn)行有效的測(cè)試和分析成為一項(xiàng)迫切而重要的任務(wù)。,本監(jiān)測(cè)裝置主要以MSP430F149單片機(jī)為微處理器，以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)電壓和電流有效值、視在功率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、相位、頻率、電能等

3、多個(gè)電力參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和監(jiān)測(cè)，采用更靈活、更準(zhǔn)確的數(shù)字信號(hào)處理算法程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，減少硬件成本，使電力參數(shù)監(jiān)測(cè)符合數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的需要。,電力監(jiān)測(cè)的意義,本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容,第一部分 緒論 本課題的研究背景及意義第二部分 交流電參量及采樣理論 電力參量的計(jì)算公式和采樣測(cè)量方法 第三部分 硬件電路設(shè)計(jì)主芯片的特點(diǎn)和一些重要電路的分析第四部分 軟件設(shè)計(jì)測(cè)量單元及顯示單元的程序流程圖,根據(jù)采樣定理得到各種電力參量的測(cè)量理論

4、基礎(chǔ),由交流電參量的定義可知，對(duì)電壓、電流有效值及有功功率的計(jì)算均是一個(gè)時(shí)域積分的過(guò)程。若在時(shí)間(t，t+T)內(nèi)以采樣間隔Ts同時(shí)對(duì)u(t)、i(t)連續(xù)N次采樣，得到采樣數(shù)據(jù)序列{uk,ik}（k=1,1,2……,N），其中uk,ik為第k次采樣時(shí)刻u(t)、i(t)的瞬時(shí)值?？傻茫?電力參量計(jì)算,本設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)框圖,該框圖也為該設(shè)計(jì)的主控單元,本框圖為交流采樣法對(duì)三相交流線路（包括電流、電壓共有6路輸入信號(hào)）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并處理，實(shí)現(xiàn)

5、對(duì)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、視在功率、電能等電參量的測(cè)量，并定時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在E2PROM中，供上位機(jī)讀取進(jìn)行后期分析處理。,主芯片MSP430F149主要概述,16位，64管腳的處理器，貼片式封裝，體積很小。2048B的SRAM，60KB的片內(nèi)FLASH程序存儲(chǔ)器。多達(dá)48個(gè)I/O管腳。其中24個(gè)具有獨(dú)立外部中斷能力。有足夠的I/O管腳可供使用。具有2個(gè)內(nèi)部定時(shí)器，1個(gè)比較器以及看門(mén)狗復(fù)位電路。具有零功耗的掉

6、電復(fù)位BOR電路和電源電壓監(jiān)控器SVS模塊，二者在低功耗模式下也能正常工作，保證程序運(yùn)行有一個(gè)穩(wěn)定的電源環(huán)境。內(nèi)部集成高性能12位ADC與12位DAC，使用簡(jiǎn)單，方便，節(jié)省成本與開(kāi)發(fā)的時(shí)間。擁有兩個(gè)獨(dú)立的USART通信接口，方便與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信。具有直接存儲(chǔ)器存取控制器DMA模塊，能夠在無(wú)需CPU干預(yù)的情況下顯著增加外設(shè)模塊的數(shù)據(jù)吞吐量，能夠大大降低系統(tǒng)功耗。有豐富的指令系統(tǒng)與高效、方便的開(kāi)發(fā)環(huán)境。超低功耗。價(jià)格較低，相比

7、ARM等芯片能夠大大節(jié)省開(kāi)發(fā)成本。,電量輸入回路,測(cè)周期回路的設(shè)計(jì),測(cè)量單元程序流程圖,全文總結(jié),智能電力監(jiān)測(cè)儀整體造價(jià)較低，系統(tǒng)擴(kuò)充靈活方便，將在單功能儀表的制造、電力監(jiān)測(cè)屏和變電站自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，有十分可觀的推廣前景，是電力工業(yè)中新型的電參量監(jiān)測(cè)裝置。特點(diǎn)：1、可對(duì)多個(gè)三相電力線路的全部電力參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、打印和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。2、遠(yuǎn)傳方式：RS-232、RS-485標(biāo)準(zhǔn)接口，可通過(guò)MODEM， INTERNET遠(yuǎn)傳。3

8、、方便使用：體積小，便于攜帶，使用方法簡(jiǎn)單。4、系統(tǒng)基于超低功耗的MSP430F169芯片設(shè)計(jì)，不僅大大降低了開(kāi)發(fā)成本，而且其低功耗的特性是其它同類(lèi)產(chǎn)品不可比擬的。電力監(jiān)測(cè)儀尚有一些不完善之處，有待進(jìn)一步提高其準(zhǔn)確度，加強(qiáng)其功能，才能不斷提高其性能價(jià)格比，保持其強(qiáng)大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。,本論文是在張老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、研究、審查到最后的完成無(wú)不凝聚著張老師的心血。時(shí)間飛快的流逝，四年的本科生生活在不知不覺(jué)中已接近尾聲，四年的